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Extrait du dossier Immunologie - SIDA de l'INRP (http://www.inrp.fr)

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La structure du VIH comporte : -Une enveloppe virale constituée d'une double bicouche lipidique et de deux sortes de glycoprotéines : gp120 et gp41. La molécule gp41 traverse la bicouche lipidique tandis que la molécule gp120 occupe une position plus périphérique : elle joue le rôle de récepteur viral de la molécule membranaire CD4 des cellules hôte. L'enveloppe virale dérive de la cellule hôte : il en résulte qu'elle contient quelques protéines membranaires de cette dernière, y compris des molécules du CMH. -Un core viral ou nucléocapside, qui inclut une couche de protéine p17 et une couche plus profonde de protéines p24. -Un génome constitué de deux copies d' ARN simple brin associées à deux molécules de transcriptase inverse (p64) et à d'autres protéines enzymatiques ( protéase p10 et intégrase p32)

2) L'entrée du VIH dans les cellules
La première étape d'une infection par le VIH est l'attachement puis l'entrée du VIH dans la cellule cible. Le VIH infecte les cellules qui portent l'antigène CD4 à leur surface (cellules T, mais aussi monocytes et certaines autres cellules). En effet, il se produit une interaction de haute affinité entre la protéines gp120 de l'enveloppe virale et le marqueur membranaire CD4 de la cellule cible.
La liaison gp120/CD4 n'est toutefois pas suffisante pour assurer la pénétration du VIH : l'expression de corécepteurs membranaires présents sur les lymphocytes T4 et sur les monocytes est nécessire à cette pénétration.
Ce corécepteur est la molécule CXCR4 (également appelée fusine) dans le cas des lymphocytes T4 ; il s'agit de la molécule CCR5 dans le cas des monocytes ou des macrophages.

De fait, il existe plusieurs souches de VIH : les souches qui utilisent le corécepteur CCR5 et infectent donc les monocytes et les macrophages (souches à tropisme M) ; des souches qui utilisent le corécepteur CXCR4 et infectent donc les lymphocytes T4 (souches à tropisme T). L'étude approfondie de la protéine gp120 de l'enveloppe virale a permis d' identifier une région appelée boucle V3 qui joue un rôle dans le choix des corécepteurs utilisés par le virus. Une différence d'un seul acide aminé dans cette boucle de la gp120 pourrait être suffisante pour déterminer le corécepteur utilisé.

Cette figure ci-contre résume les étapes de l'entrée du virus dans un lymphocyte T4 : 1: la glycoprotéine gp120 de l'enveloppe du virus se lie au CD4 de la cellule cible 2 : le domaine fusiogène de la gp41 et le CXCR4, corécepteur lié à une protéine G de la membrane de la cellule cible, médient la fusion 3 : la nucléocapside , contenant le génome viral et les enzymes, pénètre dans la cellule cible

3) La réplication du VIH dans la cellule cible Après fusion de l'enveloppe virale avec la membrane plasmique de la cellule cible, la nucléocapside (contenant le génome viral et les enzymes) peut pénétrer dans la cellule cible. Il y a alors élimination des protéines de la nucléocapside, ce qui libère le génome viral et les enzymes (étape 1). La transcriptase inverse virale catalyse la transcription inverse de l'ARN, formant des hybrides ADN-ARN (étape 2). La matrice d'ARN étant ensuite dégradée, il y a synthèse d'un second brin d'ADN (étape 3). Ainsi est créé l'ADN viral ou provirus, qui s'intègre (rôle de l'intégrase virale) dans le génome de la cellule cible (étape 4).

Ensuite, le provirus intégré est transcrit (étape 5). Les différents ARN viraux sont épissés, exportés dans le cytoplasme (étape 6) Puis traduits en protéines (étape 7). L'association de ces protéines virales et de l'ARN viral (étape 8) permet de former de nouvelles particules virales.

5) L'organisation génétique du VIH Le schéma ci-contre montre l'organisation génétique de l'HIV-1. Les différentes protéines codées par le génome viral ont été identifiées et l'on connaît la fonction d'un grand nombre d'entre elles. Le tableau ci-après indique les produits d'expression des divers gènes du génome viral et leurs fonctions (pol : code pour des enzymes) :